克隆哺乳动物的一些进展 Recent Progress in Mammalian Cloning

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1、遗传HEREDITAS(Beijing)19(5):41一441997·壕生〔·克隆哺乳动物的一些进展陈秀兰（中国科学院遗传研究所北京100101)RecentProgressinMammalianCloningChenXiulan(InstituteofGenetics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101）人类通过有性繁殖，选育改良家畜已有上千年的历史。有性繁殖象是一种碰运气的事，因为精子和卵子只携带构成亲代的任意一半的等位基因，而等位基因几乎可以有无限的组合，从而产生众多不同的后代。用有性

2、繁殖的方法，可以获得优良的个体，但却很难维持一种表现型。畜牧工作者作出了巨大的努力，通过排除和利用某些与有性繁殖有关的方法，如建立后裔鉴定、人工授精和胚胎移植以扩大具有优良品质和生产力性状等的畜群，取得了很大的成绩。但是这种方法需要很长的时间。倘若将有性繁殖选育获得新的优良的表现型，再通过无性繁殖方式增殖和保持这种新的优良表现型，即以无性繁殖生产大量遗传上相同的个体，这从经济效益衡量，显然是很有意义的。这种设想在生物学上并非无稽之谈，有些无脊椎动物交替采用有性繁殖和单性繁殖方式，甚至在脊椎动物（如鱼类的雌核发育）、两栖类、爬行类也有孤

3、雌生殖等现象‘既然如此人们是否也可以将无性繁殖的方式人为地强加于哺乳动物呢？实际上，生物学家长期以来一直在探索种种途径，将无性繁殖应用于哺乳动物。直到本世纪末，人们才有足够的知识和科学实验结果，能把某一成年动物的个体细胞移人一个去除遗传物质的成熟卵母细胞，然后移人另一只成年动物体内，让它生长发育，最终产生具有与体细胞相同的基因的幼体一—克隆动物。无性繁殖系（克隆）一词的科学含义，随着时间的推移、科学的发展及学科的不同而有着不同的内涵。在胚胎学上，克隆是指通过无性繁殖的手段，从一个细胞获得遗传上相同的细胞群或个体群这些细胞叫克隆细胞，个

4、体群称为克隆动物。1在哺乳动物产生遗传上相同个体的方法1.1胚胎分割同卵双胎或同卵多胎是从一个受精卵分裂而得到的两个或多个个体，它们具有相同的基因型。所以，通过胚胎分割获得的两个以上的动物就是克隆动物。在我国，对不同动物胚胎进行分割首次获得同卵双胎的是：小鼠(1987)"'、奶牛（1987)c2'、山羊（1987)、绵羊（1987，个人通讯）和兔（1990)c4'。中科院遗传所与成都凤凰山乳牛场合作，进行奶牛胚胎分割，将22个半胚，移植给22头母牛，生下12头小牛，半胚妊娠达54%。中科院遗传所与河北芦台畜牧所合作，将分割后的奶牛胚胎

5、移给黄牛，产下同卵双犊〔”。胚胎分割技术虽然能获得克隆动物，但数量有限。如应用胚胎移植技术扩大良种畜群，结合胚胎分割技术，就可以充分利用胚胎，将一个胚胎分成两个用。这不仅降低胚胎的成本，还可以加快扩群，在生产上具有应用价值。目前、中科院遗传所和内蒙古家畜改良站合作，在肉牛胚胎移植中结合胚胎分割技术、已初见成效。42遗传HEREDITAS(Beijing)199719卷1.2细胞核移植动物发育生物学研究中，细胞发育的潜能性、细胞核和细胞质之间的相互作用，都是很重要的课题。细胞核移植技术是探明它们的重要手段，同时，也是获得大量遗传上相同的

6、群体最为理想的手段。细胞核移植的具体操作过程是这样的：首先，用显微注射针将供体细胞（核质体、胚胎细胞或体细胞）导人去遗传物质的成熟卵母细胞的卵周隙内，用电脉冲刺激或仙台病毒或两者共同使用，使两个细胞融合，形成一个重构胚胎。接着将重构胚胎移植到中间受体输卵管内孵育，或者先进行体外培养，待其发育至桑搭胚和囊胚，再把它们移植到受体子宫里，最后得到克隆后代。Hlmensec和Hoppe(1981)c6，首先采用细胞核移植的方法，将小鼠胚胎的内细胞团细胞，直接注人去除原核的受精卵内，得到了幼鼠。但是，许多其他实验室却未能重复出来。事隔两年，Mc

7、Grath和Solter(1983)f'〕改进了方法，以单细胞期小鼠胚胎为供体细胞，获得了后代。他们的工作为哺乳动物的细胞核移植奠定了基础。Willadsen(1986)(8，得到了胚胎细胞核移植的绵羊。他的工作阐明了哺乳动物胚胎细胞核移植中的两个重要问题：(1)成熟卵母细胞比受精卵更适于用作细胞核移植的受体细胞质，这是一个很大的突破。(2)胚胎发育至桑堪胚的细胞核，经显微注射至去除遗传物质的成熟卵母细胞重建胚胎后，仍具有发育的全能性。随之而来的是多种哺乳动物细胞核移植的成功（表1),表1国内外胚胎细胞核移植首创年份国内国外动物年份文

8、献年份文献绵羊19868兔1990个人通讯198812山羊（当代）19919（继代）199510牛（当代）199611198713（继代）199314猪1995个人通讯198915小鼠1996个人通讯19837Bondi